专利名称:手性铑-二膦络合物的制备及其在不对称加氢中的应用的制作方法
本发明涉及一种新的手性铑-二膦络合物，它们的通式为〔Rh(x)(y)(L0，1，2)〕1，2Ⅰ式中，y代表一个手性二膦配位体;L代表一个中性配位体;x(可以任意固定到一载体上)代表Z-COO-，式中Z表示基团
全氟苯基、全氟苯基或下式的基团
并且R1、R2和R3表示卤素、低碳烷基、全氟苯基、全氟-C1-20-烷基、氢或者是基团-COA或AOC-(CF2)n-，其中A表示基团-OR或-NR′2，但其条件是取代基R1、R2和R3中至少有一个表示氟;R表示氢、低碳烷基或一个阳离子;R′表示氢或低碳烷基;n表示1-20。
本发明还涉及到Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物的制备及其在不对称加氢中的应用。
手性铑-二膦络合物以及它们在不对称加氢中的应用在文献中已有记载。通常，这些络合物是阳离子型的，或者当这些络合物是中性时，它们含有氯、溴或碘作为配位体X。在不对称加氢中使用这样的络合物所得到的旋光性物质产率，最理想的情况是酮泛内酯(ketopantolact-one)的加氢，其数值为大约80-84%。
现在，令人吃惊的是，与现有技术中已知的络合物相比，根据本发明得到的、由Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物具有更大的活性和对映体选择性，这特别意味着，使用本发明的络合物可以显著地减少催化剂的用量，可以缩短反应时间，并且旋光性物质的产率可以达到94%以上。
“低碳烷基”这一用语，在本发明的范围内表示带有1-9个碳原子的直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基或壬基等。“卤素”这一用语表示氟、氯、溴和碘，其中优先选用氟。“全氟-C1-20-烷基”这一用语在本发明的范围内不仅表示直链而且还表示支链(可任选地具有旋光性)，因此并不是绝对地所有氢原子都必须由氟原子置换。当氢原子未全部由氟原子置换时，常常存在一个末端氢原子。在x被固定到一个载体上的情况下，这是通过一个基团-COA来实现的。在下文中使用的“芳基”这一用语，在本发明的范围内表示苯基，所说的苯基在对位和(或者)间位上可以任选地带有低碳烷基或低碳烷氧基(最好是甲基或甲氧基)，或者还有二-低碳烷氧基(最好是二甲氨基)，以及羧基、氨基甲酰基、氰基或低碳烷氧基羰基。此外，在同一磷原子上的两个芳基，可以通过邻位或者还通过一个亚甲基、1，2-亚乙基或1，2-亚丙基彼此直接地连在一起。“芳氧基”这一用语表示的是这样的基团，在这些基团中芳基的含义与前面所述相同。“低碳烷氧基”表示的是这样的基团，其中烷基的含义与前面所述相同。另外，符号“
”表示，对应的基团位于分子平面的上面，而符号“≡”表示，对应的基团位于分子平面的下面。符另n表示1-20，优先选用1-12，特别是1-8。
在本发明的范围内，“中性配位体”这一用语表示的是象链烯这样的可以容易互换的配位体(如1，2-亚乙基、1，2-亚丙基、环辛烯、1，5-己二烯、降冰片二烯、1，5-环辛二烯等)，象乙腈、苄腈这样一类腈，或者还有所用的溶剂等。这个配位在加氢过程中可以互换。当存在着一个以上这样的配位体时，这些配位体也可以是互不相同的。
作为手性二膦配位体，原则上可以使用任何已知与不对称加氢有关、并且也可以任意地固定到一个载体上的二膦配位体。这样的配位体是已知的，并且对于本专性的技术人员也很容易看出来的。例如，在本发明的范围内所考虑的配位体，从下述文献中可以查到Marko′.L.et al.，Aspects of Homogenous Catalysis，4，145-202(1981);
1978年4月6日的日本专利申请第67411号(德温特(Derwent)8180C);
德国专利公开说明书第2161200号;
欧洲专利公报第104375号。
特别适宜并且优先选用的配位体是由下面的通式所表示的手性膦
Ⅱ
式中，R4代表芳基;R5代表基团-CO-R6、-SO2-R6、-PO(R6)2或-PS(R6)2，其中R6表示芳基。低碳烷基、二-芳氨基、二-低烷氨基、芳氧基或低碳烷氧基。
在由Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物中，优先选用的是这样一些络合物合物，其中Z代表基团
并且取代基R1、R2、和R3中有两个表示氟，另一个表示卤素或全氟-C1-20-烷基。由Ⅱ式所表示的膦配位体中，优先选用的是这样的一些配位体，其中R4代表苯基、对-甲苯基、间-甲苯基或3，5-二甲苯基，在基团R5中的R6表示苯基、对-甲苯基、间-甲苯基、对-低烷氧基羰苯基或叔丁氧基。并且，特别优先选用的膦是式中R5代表基团-PO(R6)2的膦。
下面是一些可以举出作为优先选用的二膦配位体的例子(2S，4S)-4-(二-间-甲苯基膦基)-2-〔(二-间-甲苯基膦基)甲基〕-1-(二苯基膦酰)-吡咯烷，(mCH3-POPPM)(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)-甲基〕-1-(二苯基膦酰)-吡咯烷，(POPPM)(2S，4S)-4-(二-对-甲苯基膦基)-2-〔(二-对-甲苯基膦基)甲基〕-1-(二苯基膦酰)-吡咯烷，(pCH3-POPPM)(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)-甲基〕-1-(二-对-甲酯基苯基膦酰)-吡咯烷;
(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)-甲基〕-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷，(BPPM)(2S，4S)-4-(二-间-甲苯基膦基)-2-〔(二-间-甲苯基膦基)-甲基〕-1-(叔丁氧基羰基)-吡咯烷，(mCH3-BPPM)由Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物中，特别优先选用的是，R1、R2或R3代表全氟-C1-20-烷基的络合物，以及Z代表基团-CF3或Cl-CF2-且二膦配位体是BPPM、mCH3-BPPM、POPPM或mCH3-POPPM的络合物。特别优先选用的是由下式表示的络合物〔Rh(CF3-COO)(mCH3-POPPM)(L0，1，2)〕1，2〔Rh(C2F5-COO)(mCH3-POPPM)(L0，1，2)〕1，2〔Rh(C3F7-COO)(mCH3-POPPM)(L0，1，2)〕1，2根据本发明得到的铑-二膦络合物(Ⅰ式)可以以一种已知的方法来制备，例如a)使Ⅲ式所表示的铑络合物与一个手性二膦配位体反应〔Rh(X)(Lm)〕1，2Ⅲ式中，X和L的含义与前面相同，m表示1-4;或者b)使Ⅳ式所表示的铑络合物与一个手性二膦配位体和一个含有阴离子X的盐反应〔Rh(Lm+1)〕+A-Ⅳ式中，L和m的含义与前面相同，A-代表一个阴离子，特别是BF-、ClO-4、PF-6或B(C6H5)-4;或者c)使Ⅴ式所表示的铑-二膦络合物与一个含有阴离子X的盐反应〔Rh(Lp)(y)〕+A-Ⅴ式中，L、Y和A的含义与前面相同，P代表1-3;或者d)使Ⅵ式所表示的手性铑-二膦络合物与Ⅶ式所表示的银盐或铊盐进行反应，〔Rh(XI)L1，2(Y)〕 Ⅵ式中，X1表示卤素，L和Y的含义与前面相同，Ag-X或T1-X Ⅶ式中，X的含义与前面相同。
用已知的方法，可使Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ式所表示的铑络合物的反应按a)-d)的不同反应来进行。这些反应通常是在一惰性有机溶剂中进行。作为这样的溶剂，可以举出的例子有芳香烃类(如苯、甲苯等)、酯类(如乙酸乙酯等)。环醚类(如四氢呋喃或二噁烷)、低级醇类(如甲醇、乙醇)等或者还有它们的混合物。这一反应可以在大约0℃至大约100℃之间的温度下进行，最好是在大约15℃至大约60℃，但必须将氧严格排除。
“含有阴离子X的盐”这一用语，在本发明的范围内特别是指铵盐、碱金属盐、碱土金属盐以及其它适宜的金属盐。这些盐是从所周知的物质。为了增加这些盐在某些溶剂中的溶解度，如果需要的话可以加进适宜的冠醚。
Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物是催化剂或催化剂母体。由于尚不能确定地给出它们的真实化学结构，但它们也可以描述为可以通过按照前面所述的反应a)至d)，使Ⅲ-Ⅵ式的铑络合反应而得到。
用来作为原材料的、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ式所表示的铑络合物是一些已知的物质或者是其类似物，这些类似物可以按照与已知物类似的方法很容易制得。
如前所述，根据本发明得到的铑-二膦络合物(Ⅰ式)，在不对称加氢处理中，用来作为催化剂。对于α、β-不饱和酸和酯的不对称加氢、α-酮基-羧酸和酯的不对称加氢以及α-酮基-内酯的不对称加氢，本发明的铑-二膦络合物(Ⅰ式)具有特别重要的意义。特别是，它们将二氢-4，4-二甲基-2，3-呋喃二酮(酮泛内酯〔Ketopantolactone)〕不对称加氢变为对应的R-(α-羟基-β，β-二甲基-γ-丁内酯)〔R-(-)-泛内酯(Pantolactone)具有重要意义。
为了进行上述不对称加氢，可以向要进行加氢处理的不对称化合物溶液中加入Ⅰ式的络合物，也可以在有要加氢处理的不对称化合物存在的情况下，就地合成Ⅰ式的络合物。
不对称加氢可以在适当的有机溶剂中进行，所说的有机溶剂在反应条件下是惰性的。作为这样的有机溶剂，特别可以举出的有低碳链烷醇(如甲醇或乙醇)、芳烃(如苯或甲苯)、环醚(如四氢呋喃或二恶烷)、酯类(如乙酸乙脂)或者还有它们的混合物等。铑和配位体y之比，一般是每摩尔配位体大约0.05到大约5摩尔的铑，最好是每摩尔配位体大约0.5到大约2摩尔的铑。铑与基团X之比，一般是每摩尔基团X大约0.01到大约20摩尔的铑，最好是每摩尔残基X大约0.5到大约10摩尔的铑。Ⅰ式的络合物中的铑与要加氢处理的化合物之比，一般地是在大约0.00001到大约5重量百分比，最好是在大约0.0001到大约0.01重量百分比。
使用Ⅰ式的络合物时，不对称加氢通常可以在大约0℃至大约100℃的温度下进行，最好是在大约20℃至大约70℃的温度下进行。这些加氢通常是在加压下，尤其是在大约1巴到大约100巴的压力下进行的，最好是在2-50巴下进行。
下面的实施例用来说明本发明，但本发明决不限于这些实施例。
在这些实施例中，所使用的缩写词含义如下CDO为1，5-环辛二烯BPPM、mCH3-BPPM、POPPM、mCH3-POPPM为在第4页上所述的二膦。
(R)-(-)-泛内酯(Pantolactone)在589nm(D-线)的旋光度，是在20℃、无离子水中、3%浓度的条件下测得的。旋光纯度值是以对于最纯的(R)-(-)-泛内酯〔α〕20D＝-51.6(C＝3，H2O)作为基准而得到的。
实施例1在手套箱中(O2的含量低于1ppm)的一个100ml的容量瓶中，加入90.5mg(0.125毫摩尔)98%的(2S，4S)-4-(二-间-甲苯基膦基)-2-〔(二-间-甲苯基膦基)甲基〕-1-(二苯基膦酰)-吡咯烷(＝mCH3-POPPM)、50.2mg(0.124毫摩尔)的双(1，5-环辛二烯)铑(Ⅰ)四氟硼酸盐以及44.4mg(0.125毫摩尔)的四丁铵三氟乙酸盐。然后，往容量瓶中添加大约100ml的无O2甲苯，直至达到100ml刻度。在此之后，将所得到的悬浮液在22℃下搅拌24小时，从而形成橙色的不透明溶液。
实施例2在一个1升的搅拌高压釜中，放入200g(1.561摩尔二氢-4，4-二甲基-2，3-呋喃二酮(酮泛内酯)和600ml甲苯。在加热到40℃后，用一个高真空泵)0.05-0.1巴)排气5次，每次气化生成10巴的氢气，以便从高压釜中除去空气。然后将酮泛内酯溶液的温度调节到35℃，将压力降低到0.5巴，紧接着在完全没有O2的情况下吸进50ml按照实施例1制备的催化剂溶液。在充氢气加压至40巴之后，在恒压(40巴)，温度为35℃下，边搅拌边氢化1小时，在同样的条件下，在45℃下氢化4小时。经过总共5小时氢化，在加压下从高压釜中排出浅黄色的氢化溶液，随后清洗高压釜，每次用100ml甲苯清洗3次。将这些甲苯溶液合在一起，在一个旋转式汽化器上，在60℃和17毫巴的条件下进行蒸发。将剩留物(210g)在130-150℃浴温下和12毫巴压力下蒸馏，得到201.6g(99.3%)R-(α-羟基-β，β-二甲基-γ-丁内酯(＝R—(-)-泛内酯，其旋光纯度为90.7%，〔α〕20D＝-46.8°(C＝3，在H2O中)。
实施例3按照类似于实施例1的方法，由29.0ml(0.0625毫摩尔)氯代降冰片二烯-铑(Ⅰ)二聚物、70.0mg(0.126毫摩尔)(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)甲基〕-1-(叔丁氧羰基)-吡咯烷(BPPM)和27.8mg(0.126毫摩尔)三氯乙酸银制备催化剂溶液(100ml)。
实施例4在手套箱中的一个500ml的高压釜内装入40g(0.31摩尔)酮泛内酯、200ml甲苯和10ml按照实施例3制备的催化剂溶液。在30℃、40巴H2的恒压及充分搅拌的条件下进行氢化。升温至43℃。1小时后，转化率达到98%。共3小时后，按照类似于实施例2的方法对这混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.0°，旋光纯度为89.1%。
实施例5按照类似于实施例1的方法，用23.8mg(0.0625毫摩尔)双(乙腈)-1，5-环辛二烯-四氟硼酸铑、75.3mg(0.0625毫摩尔)(2S，4S)-4-(二-间-甲苯基膦基)-2-〔(二-间-甲苯基膦基)甲基〕-1-(二苯基膦酰基)-吡咯烷(mCH3-POPPM)和22.2mg(0.0625毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐制备催化溶液(100ml)。
实施例6按照实施例4的方法，用10ml根据实施例5制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过2小时氢化后，按照类似于实施例2的方法对这混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.7°，旋光纯度90.5%。
实施例7按照类似于实施例1的方法，用29.0mg(0.0625毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)六氟磷酸铑、45.3mg(0.0625毫摩尔)mCH-POPPM和25.3mg(0.0625毫摩尔)四丁铵全氟丙酸盐制备催化剂溶液(100ml)。
实施例8按照实施例4中所述的方法，用10ml根据实施例7制备的催化剂溶液，对40g酮泛内酯进行氢化。在反应进行3小时后，按照类似于实施例2的方式，对这一混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-48.3°，旋光纯度93.6%。
实施例9按照类似实施例1的方法，用29.0ml(0.0625毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)六氟磷酸铑、45.3mg(0.0625毫摩尔)mCH3-POPPM和28.5mg(0.0625毫摩尔)四丁铵全氟丁酸盐制备催化溶液(100ml)。
实施例10按照实施例4中所述的方法，用10ml根据实施例9的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过3小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对这混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-48.4°，旋光纯度93.8%。
实施例11按照类似实施例1的方法，用29.0mg(0.0625毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、43.5mg(0.0625毫摩尔)mCH3-POPPM和23.0mg(0.0625毫摩尔)四丁铵氯代二氟乙酸盐制备催化剂溶液(100ml)。
实施例12按照实施例4中所述方法，用10ml根据实施例11制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过2小时氢化后，按照类似于实施例2的方式对这混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.9°，旋光纯度91.0%。
实施例13按照类似实施例1的方法，用58.0mg(0.125摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、90mg(0.125毫摩尔)mCH3-POPPM和44.0mg(0.125毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐制备催化剂溶液(100ml)。
实施例14按照类似于实施例4的方法，但是是在5巴H2的压力下，用10ml根据实施例13制备的催化剂溶液，对40g酮泛内酯进行氢化。经过10小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对这一混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-47.7°，旋光纯度92.2%。
实施例15按照类似于实施例13的方法，制备含催化剂的乙酸乙酯溶液。
实施例16用10ml根据实施例15制备的催化剂溶液，在30℃和40巴H2的压力下，对40g酮泛内酯进行氢化20小时，按照实施例2进行处理，得到97.5%(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.8°，旋光纯度90.7%。
实施例17在手套箱中(O2含量低于1ppm)的一个500ml的钢制高压釜内装入40.0g(0.31摩尔)酮泛内酯、210ml甲苯、180.6mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、237.3mg(0.389毫摩尔)mCH3-BPPM和138.3mg(0.389毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐。在40巴H2的恒压、30℃及充分搅拌的条件下，进行氢化。依靠这一放热反应，温度升高至55℃。在1.2小时后，转化率达到99%以上。共经2小时氢化后，按照实施例2中所述的方法，对这一混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.0°，旋光纯度89.1%。
实施例18
在手套箱中(O2含量低于1ppm)的一个500ml钢制高压釜内装入40.0g(0.31摩尔)酮泛内酯、210ml甲苯、180.6mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、254.3mg(0.389毫摩尔)POPPM和138.3mg(0.389毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐。在40巴H2的恒压下，温度为30℃以及充分搅拌的条件下进行氢化。依靠这一放热反应，温度升高至58℃。1小时后，转化率达到99℃以上。共经2小时氢化后，按照实施例2中所述的方法，对这混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.6°，旋光纯度90.4%。
实施例19按照类似于实施例18的方法，用180.6mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6和299.4mg(0.389毫摩尔)(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)甲基〕-1-(二-对-甲酯基苯基膦酰基)-吡咯烷代替POPPM，进行氢化。经过2小时反应后，按照类似于实施例2的方法，对这一混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.2°，旋光纯度为89.6%。
实施例20按照类似实施例18的方法，用336.2mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)(BPPM)〕Cl O4和138.3mg(0.389毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐，进行氢化。经过2小时反应后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-47.5°，旋光纯度92.0%。
实施例21按照类似于实施例18的方法，用241.1mg(0.389毫摩尔)(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)甲基〕-1-(10-+-碳酰基)-吡咯烷、144.7mg(0.389毫摩尔)四丁铵氯代二氟乙酸盐和180.6mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6，对40g酮泛内酯进行加氢化。经过1.5小时反应后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.0°，旋光纯度为89.2%。
实施例22在手套箱(O2含量低于1ppm)中的一个500ml钢制高压釜内装入2.6g(20毫摩尔)衣康酸、150ml甲苯、50ml甲醇、2.02g(20毫摩尔)三乙胺、36.0mg(0.0886毫摩尔)〔Rh(COD)2〕BF4、49mg0.0886毫摩尔)BPPM和31.5mg(0.0886毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐。在6巴H2的恒压下、温度为30℃及充分搅拌的条件下，进行氢化。共经3小时的氢化后，将反应溶液蒸发，剩留物溶解于40ml2N的氢氧化钠溶液中。水相用甲苯洗，用浓盐酸调节PH到2，用NaCl饱和，并用3×100ml的乙醚萃取。将几次萃取的乙醚相汇集在一起，用Na2SO4干燥，蒸发，得到2.4g(92.3%)甲基丁二酸白色晶体。熔点是111～112℃，〔α〕20D＝-16.2°(C＝5，乙醇)，旋光纯度95.4%。
实施例23在手套箱中的高压釜内装入5.87g(20毫摩尔)反式-α-乙酰氨基-4-乙酰氧基-3-甲氧基-肉桂酸、200ml乙醇、60.7mg(0.6毫摩尔)三乙胺、81.2mg(0.20毫摩尔)〔Rh(COD)2〕BF4、121.8mg(0.22毫摩尔)BPPM和71.1mg)(0.20毫摩尔)四丁铵三氟乙酸盐。在30℃和50巴H2的条件下，氢化3小时。蒸发反应溶液，剩留物(5.6g)溶解于40ml4.5%的NaHCO水溶液中。水相用甲苯洗，用浓Hcl把PH调整到3，用NaCl饱和，用氯仿萃取。有机相用Na2SO4干燥，蒸发，得到4.85g(83%)3-(4-乙酰氧基-3-甲氧苯基)-N-乙酰基-D-丙氨酸的浅黄色晶体，熔点174°-175℃，〔α〕20D＝-36.7°(C＝1，CH3OH)，旋光纯度90.6%。
实施例24在手套箱(O2含量低于1ppm)中的一个500ml钢制高压釜内装入40.0g(0.31摩尔)酮泛内酯、205ml四氢呋喃、180，6mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、215.2mg(0.389毫摩尔)，BPPM和138.3mg四丁铵三氟乙酸盐。按照类似于实施例18的方法进行氢化。经过1小时的反应后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕D20＝-47.8°，旋光纯度92.7%。
实施例25按照类似于实施例1的方法，用29mg(0.0625毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、45.3mg(0.0625毫摩尔)mCH3-POPPM和41.4mg(0.0625毫摩尔)四丁铵全氟辛酸盐，制备催化剂溶液(100ml)。
实施例26按照实施例4中所述的方法，用10ml根据实施例25制备的催化剂溶液，对40.0g(0.31摩尔)酮泛内酯进行氢化。经过3小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-48.3°，旋光纯度93.6%。
实施例27在手套箱(O2的含量低于1ppm)中的一个500ml钢制高压釜中装入40.0g(0.31摩尔)酮泛内酯、210ml甲苯、180.6mg(0.389毫摩尔)〔Rh(COD)2〕PF6、215.2mg(0.389毫摩尔)BPPM和176.4mg(0.389毫摩尔)四丁铵五氟代苯甲酸盐。在40巴H的恒压下、温度为30℃以及充分搅拌的条件下，进行氢化。依靠这一放热反应，温度升高至40℃。经过3小时氢化后，按照实施例2中所述的方式，将该混合物进行处理，得到(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-45.8°，旋光纯度88.8%。
实施例28
在一手套箱中(O2的含量低于1ppm)的一个100ml的容量瓶中，加入40.1mg(0.062毫摩尔)40%的氢氧化四丁铵水溶液、22.0mg(0.062毫摩尔)全氟庚酸、25.1mg(0.062毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)铑(Ⅰ)四氟硼酸盐和44.7mg(0.062毫摩尔)mCH3-POPPM。然后，在容量瓶中加入约100ml无O2甲苯到100ml刻度。将所得到的悬浮液在22℃下搅拌24小时，从而形成一个橙色的、几乎清彻的溶液。
实施例29在手套箱中的一个500ml高压釜内装入40g(0.31毫摩尔)酮泛内酯、200ml甲苯和10ml根据实施例28制备的催化剂溶液。在40℃、40巴H2的恒压下以及充分搅拌的条件下，进行氢化。1小时后转化率达99。共经2.5小时后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-47.5°，旋光纯度92.0%。
实施例30按照类似于实施例28的方法，用40.1mg(0.062毫摩尔)40%的氢氧化四丁铵水溶液、29.0mg(0.062毫摩尔)全氟壬酸、25.1mg(0.062毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)铑(Ⅰ)四氟硼酸盐和44.7mg(0.062毫摩尔)mCH3-POPPM，制备催化剂溶液(100ml)。
实施例31按照实施例29中所述的方法，用10ml、根据实施例30制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过2.5小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对充混合物进行处理，得到纯的(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-47.5°，旋光纯度92.0%。
实施例32按照类似于实施例28的方法，用40.1mg(0.062毫摩尔)40%的氢氧化四丁铵水溶液、31.8mg(0.062毫摩尔)全氟癸酸、25.1mg(0.062毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)铑(Ⅰ)四氟硼酸盐和44.7mg(0.062毫摩尔)mCH3-POPPM，制备催化剂溶液(100ml)。
实施例33按照实施例29中所述的方法，用10ml根据实施例32制备的催化剂溶液，对40.0酮泛内酯进行氢化。经过2.5小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对该混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-47.8°，旋光纯度92.7%。
实施例34按照类似实施例28的方法，用127.1mg(0.195毫摩尔)40%的氢氧化四丁铵水溶液、32.3mg(0.195毫摩尔)α-氟代肉桂酸、78.5mg(0.195毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)铑(Ⅰ)四氟硼酸盐和140.9mg(0.195毫摩尔)mCH3-POPPM，制备催化剂溶液(50ml)。
实施例35按照实施例29中所述的方法，用50ml根据实施例34制备的催化剂溶液，对20.0g酮泛内酯(溶解于55ml甲苯中)进行氢化。经过1小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对该混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-46.4°，旋光纯度89.9%。
实施例36按照类似于实施例28的方法，用254.2mg(0.0389毫摩尔)40%的氢氧化四丁铵水溶液、65.4mg(0.389毫摩尔)2-氟-3-苯基丙酸、157.8mg(0.389毫摩尔)双(1，5-环辛二烯)铑(Ⅰ)四氟硼酸盐和281.0mg(0.389毫摩尔)mCH3-POPPM，制备催化剂溶液(100ml)。
实施例37按照实施例29中所述的方法，用100ml根据实施例36制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯(溶解于110ml甲苯中)进行氢化。经2小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯
(R)-泛内酮。〔α〕20D＝-47.9°，旋光纯度92.8%。
实施例38在手套箱(O2的含量低于1ppm)中的一个500ml钢制高压釜内装入10.2g(0.1摩尔)丙酮酸甲酯、200ml苯、32.1mg(0.0496 毫摩尔)二-μ-三氟乙酸基-双(1，5-环辛二烯)二-铑和56.0mG(0.0991毫摩尔)BPPM。在20巴H2的恒压下，温度为21℃以及充分搅拌的条件下，进行氢化。4小时后转化率达到98.4%。蒸发反应溶液，剩留物在大气压下进行蒸馏，得到甲基(R)-(+)-乳酸盐(沸点143-145°)。为了用气相色详来测定对映体过量，将其样品定量地转变成茨烷酸酯。对映过量80.1%。
实施例39作为对比，按照类似于实施例38的方法，用24.5mg(0.0496毫摩尔)〔Rh(COD)Cl〕2代替铑三氟乙酸盐络合物，对10.2g丙酮酸甲酯进行氢化，得到甲基R-(+)-乳酸盐(沸点143-145℃)。对对映体过量70.6%。对于这一氢化，文献中给出在相同条件下的旋光产率是66.3%(I.Ojima，T.Kogure and K.Achiwa，J.Chem.Soc，Chem，Commun;1977，428)。
实施例40按照类似于实施例38的方法，将11.6g(0.摩尔)丙酮酸乙酯进行氢化。在23小时之后，转化率为99.2%。得到乙基(R)-(+)-乳酸盐(沸点152°-154℃)。对映体过量79.5%。
实施例41按照类似于实施例39的方法，对11.6g丙酮酸乙酯进行氧化，得到乙基(R)-(+)-乳酸盐(沸点151-154℃)。对映体过量71.2%。对于在相同的条件下进行氢化，文献中给出的旋光产率是65.3%(K.Achiwa，Tetrahedron Lett.1977，3735)。
实施例42在手套箱(O2的含量低于1ppm)中，向20ml含有4.02mg(0.006毫摩尔)〔Rh(COD)CF3COO〕2的甲苯溶液中，加入57.6mg共聚物(磷含量为1.33%)，这一共聚物是由(2S，4S)-4-(二苯基膦基)-2-〔(二苯基膦基)甲基〕-1-(4-戊烯酰基)-吡咯烷和异丁烯酸2-羟乙基酯制备成的。将所得到的悬浮液在22℃下搅拌24小时。
实施例43按照实施例29所述的方法，但是在60℃下，用根据实施例42制备的催化剂悬浮液，对20.0g酮泛内酯进行氢化。经过24小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯(R)-泛内酯。〔α〕20D＝-43.6°，旋光纯度84.4%。
权利要求
1.不对称氢化，其特征在于，它们是在有铑-二膦络合物作为催化剂的情况下进行的，所说的铑-二膦络合物的通式为[Rh(x)(y)(L0，1，2)]1，2I式中，y代表一个手性二膦配位体；L代表一个中性配位体；x(可以任意固定到一载体上)代表Z-COO-式的基团，其中Z表示基团
全氟苯基、全氟联苯基或下式的基团
且R1、R2和R3表示卤素、低碳烷基、全氟苯基、全氟-C1-20-烷基、氢或基团-COA或AOC-(CF2)n-，其中A表示基团-OR或NR2′，但其条件是取代基R1、R2和R3中至少有一个表示氟；R表示氢、低碳烷基或一个阳离子；R′表示氢或低碳烷基；n表示1-20。
2.R-(-)-泛内酯(Pantolactone)的制备方法，其特征在于，在有铑-二膦络合物存在的情况下对酮泛内酯(Ketopantolactone)进行不对称氢化，所说的铑-二膦络合物通式为〔Rh(x)′(y)(L0，1，2)〕1，2式中，Y代表一个手性二膦配位体;L代表一个中性配位体;x(可以任意固定到一载体上)代表Z-COO-的基团，其中Z表示基团
全氟苯基、全氟联苯基或下式的基团
且R1、R2和R3表示卤素、低碳烷基、全氟苯基、全氟-C1-20-烷基、氢或基团-COA或AOC-(CF2)n-，其中A表示基团-OR或-NR′2，但其条件是取代基R1、R2和R3中至少有一个表示氟;R表示氢、低碳烷基或一个阳离子;R′表示氢或低碳烷基;n表示1-20。
3.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在情况下进行的，其中Z代表基团
4.根据权利要求
1、2或3所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在的情况下进行的，式中取代基R1、R2和R3中至少有两个代表氟。
5.根据权利要求
1至4中任何一个所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在的情况下进行的，式中x代表基团CF3-COO-或全氟-C1-20-烷基。
6.根据权利要求
1至5中任何一个所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在的情况下进行的，式中y代表一个手性配位体，其通式为
式中，R4代表芳基，R5代表基团-CO-R6、-SO2-R6、-PO(R6)2或-PS(R6)2，其中R6表示芳基、低碳烷基、二-芳氨基、二-低碳烷氨基、芳氧基或低碳烷氧基。
7.根据权利要求
6上述的方法，其中R5代表基团-PO(R6)2。
8.根据权利要求
6或7所述的方法，其中R4代表间-甲苯基，R6代表苯基。
专利摘要
本发明涉及新的手性铑-二膦络合物及其制备 方法以及这些络合物在不对称氢化中作为催化剂的 应用。其通式为〔Rh(式中之x、y及L分别如说明书中所述。
文档编号B01J31/28GK85103245SQ85103245
公开日1986年12月24日 申请日期1985年4月23日
发明者埃米尔·阿尔宾·布罗格尔, 克拉默里 申请人:霍夫曼·拉罗奇有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan